خلاصه
به منظور طراحی ایمنی پی های اسپادکن ، مهم است که رفتار باربری را با دقت بر اساس مکانیسم شکست های خاک مربوطه پیش بینی کند. بنابراین، عملکرد پی های اسپادکن ، در طول نفوذ عمیق به خاک یکنواخت، به صورت آزمایشگاهی و فیزیکی و عددی مورد بررسی قرار می گیرد. در آزمایش فیزیکی، یک سری از آزمایشات سانتریفیوژ در یک سانتریفیوژستون سنگی انجام می شود. تست مدل نیمه اسپادکن با تجزیه و تحلیل تصویر اندازه ذرات (PIV) به منظور نشان دادن مکانیسم شکست خاك در هنگام نفوذ اسپادکن انجام می شود. و تست کامل مدل اسپادکن برای بررسی ظرفیت باربری اسپادکن انجام می شود. در شبیه سازی عددی، تجزیه و تحلیل FE با توجه به نرمی و خشن فصل مشترک خاک اسپادکن انجام شد. از آزمایشات فیزیکی و تجزیه و تحلیل عددی، مشاهده می شود که حفره در بالای به عنوان نفوذ به رس به صورت یکنواخت اسپادکن تشکیل شده است. در عمق نفوذ خاص، خاک زیر پی اسپادکن شروع به بازگشت به بالا از اسپادکن که منجر به نفوذ بیشتر اسپادکن در خاک می شود. مکانیزم جریان خاک در عمق های نفوذ مختلف، نقش اصلی در پاسخ ظرفیت پی های سطحی را ایفا می کند. Nc = 10.5 (نرم) و 12 (خشن) در نفوذ عمیق به دست می آیند.
معرفی
juck up به طور گسترده ای در اکتشاف نفت و گاز دریایی و به طور فزاینده ای در تولید و نگهداری موقت استفاده می شود. در حالی که پی های سطحی برای استفاده در عمق نسبتا کم آب طراحی شده است، به دلیل اهمیت اقتصادی آنها در صنعت دریایی، تقاضا برای استفاده آنها در آبهای عمیق، تا 120 متر و محیط خشن وضمحت بیشتر استفاده شده است [1]. اکثر واحدهای jack-up در حال حاضر از پی های مخروطی دایره ای به نام spudcans (شکل 1) به عنوان پی های آنها استفاده می کنند.
ABSTRACT
In order to design a safe spudcan foundation, it is important to predict its bearing behaviour accurately based on the corresponding soil failure mechanisms. Thus, the performance of spudcan foundation, during deep penetration into uniform soil, is investigated physically and numerically. In physical testing, a series of centrifuge tests are carried out in a drum centrifuge. The half-spudcan model tests with subsequent Particle Image Velocimetry (PIV) analysis are conducted to reveal soil failure mechanisms during spudcan penetration. And the full spudcan model tests are conducted to investigate the bearing capacity of spudcan. In numerical simulation, FE analyses are performed considering smooth and rough soilspudcan interface. From the physical tests and numerical analyses, it is observed that the cavity is formed above the spudcan as it is penetrating into uniform clay. At certain penetration depths, the soil underneath the spudcan starts to flow back on top of the spudcan, which leads the spudcan to be embedded with further penetration. Soil flow mechanisms, at various penetration depths, play a key role in footing bearing response. And the ultimate undrained bearing capacity factor of Nc = 10.5 (smooth) and 12 (rough) are obtained at deep penetration.
INTRODUCTION
Jack-up rigs are widely used in offshore oil and gas exploration and increasingly in temporary production and maintenance work. Whilst originally designed for use in relatively shallow water depths, due to their economic importance within the offshore industry, there has been a steady increase in demand for their use in deeper water, up to 120 m, and harsher environment [1]. Most jack-up units currently use circular conical footings known as spudcans (Fig. 1) as their foundations.
خلاصه
معرفی
آزمایش سانتیر فیوژ
مدل عددی
نتایج و آنالیز
پروفایل مقاومت خاک
جریان خاک
ظرفیت باربری
نتیجه گیری
ABSTRACT
INTRODUCTION
CENTRIFUGE TESTING
NUMERICAL MODELLING
RESULTS AND ANALYSIS
Soil Strength Profile
Soil Flow
Bearing Capacity
CONCLUSI